Продукты компании Definiens
В 2003 г. DATA+ заключила дистрибьюторское соглашение с компанией Definiens (Мюнхен, ФРГ). Соглашение предусматривает распространение программных продуктов этой компании на территории СНГ.
Компания Definiens специализируется на разработке алгоритмов анализа изображений на основе своей патентованной технологии Definiens Cognition Network Technology®. Эта технология реализует объектно-ориентированную методику распознавания изображений, во многом имитирующую человеческое восприятие. На сегодня ее можно считать лидирующей в мире по степени автоматизации процесса и прикладной завершенности результата. Эта технология эффективна в анализе любых изображений: черно-белых и цветных, качественных и зашумленных, простых как детский рисунок и сложных как космический снимок.
Definiens состоит из двух подразделений: Definiens Life и Definiens Earth. Definiens Life применяет эту технологию в медицине для анализа изображений, получаемых при микро- и интроскопии (рентген, томография, УЗИ). Это, конечно, довольно далеко от геоинформатики, но если у вас есть интерес к данному направлению, мы поможем установить контакты и, возможно, приобрести продукт.
Definiens Earth применяет эту технологию в дистанционном зондировании для анализа и дешифрирования снимков любых сенсоров и масштабов. Первоначальным продуктом на основе этой технологии было настольное приложение под названием eCognition (от англ. recognition – распознавание). Сейчас это приложение превратилось в целую линейку продуктов, реализующих масштабируемую клиент-серверную технологию анализа изображений Enterprise Image Intelligence™. И что особенно интересно для нас как поставщиков продукции ESRI, среди этих продуктов есть расширение для ArcGIS Desktop, позволяющее интегрировать технологию Definiens в геоинформационные системы на основе продуктов ESRI.
Технология Definiens является своеобразным мостом между системами обработки данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационными системами.
Если системы обработки ДДЗ работают главным образом с пространственными данными в растровом представлении, то для ГИС основным представлением является векторное или объектное. Классическими методами перехода от растрового представления к векторному были ручная отрисовка векторов поверх растра и автоматизированные методы классификации пикселов изображения.
Оцифровка вручную – очень трудоемкий процесс, стоимость и длительность которого становятся абсолютно неприемлемыми в сегодняшней ситуации резкого роста объема данных, получаемых со спутников и самолетов. В то же время, развивавшиеся в последние годы методы по-пиксельной классификации изображений (кластерный анализ, нейронные сети, классификация с обучением) не учитывают пространственные отношения объектов и их геометрические характеристики. Технология Definiens заполняет "пропасть" между растровым миром ДЗЗ и векторным миром ГИС.
База знаний Definiens Cognition Network – это набор правил анализа изображений, формируемых экспертом в области дешифрирования. Правила могут учитывать как первичные, так и вторичные дешифровочные признаки. Отличает данную технологию от других то, что правила применяются не к отдельным пикселам, а к сегментам, что позволяет учитывать не только собственные признаки этих сегментов, но признаки окружающих объектов, т.е., пространственный контекст. Благодаря этому база знаний может быть сделана адаптивной, способной учитывать особенности местности, появления однотипных объектов в разном окружении.
Definiens Cognition Network Technology может анализировать панхроматические, многозональные, радарные снимки, а также и любые другие источники данных в растровой (ЦМР, лидарные изображения), и векторной форме (карты землепользования, административного деления и т.д.). В одном проекте могут сочетаться изображения любого разрешения и охвата. В отличие от традиционных алгоритмов, могут параллельно учитываться разные признаки в разных источниках данных, и даже более того – для каждого источника данных может строиться собственное пространство признаков, оптимизированное для этого источника.
В Definiens Cognition Network Technology реализован многоступенчатый итеративный процесс выделения, классификации и анализа объектов на изображении по правилам, закладываемым пользователем в базу знаний системы. Здесь реализуются принципы классификации, свойственные человеческому восприятию. Вначале проводится сегментация, то есть выделяются области однородности яркости, цвета и текстуры, каждая из которых представляется отдельным полигоном (сегментом). После сегментации каждый полигон относится к тому или иному классу объектов соответственно описаниям, заданным в базе знаний. Таким образом получается первый вариант дешифрирования изображения. Теперь, на основе проведенной классификации, возможны операции разбиения, слияния и изменения классовой принадлежности сегментов на основе их пространственных отношений. Эти операции реализованы в специальной процедуре сегментации на основе классификации. Эта процедура может применяться многократно (итеративно), и на каждом шаге правила, заложенные в базу знаний, могут корректировать форму и принадлежность объектов. На каждой итерации могут действовать как свои правила, так и общие. Таким образом, правила могут анализировать признаки как низкого уровня (например, "средний цвет сегмента"), так и очень высокого ("объект класса «вырубка» внутри объекта класса «охраняемая территория»").
Полученные в итоге объекты могут быть экспортированы в векторный формат для передачи в ГИС, при этом они могут сопровождаться атрибутами, описывающими свойства объектов, которые могут использоваться для пространственного анализа уже в ГИС.
Definiens Image Intelligence Suite™ – набор продуктов для построения дешифровочной подсистемы предприятия или организации. В него входят как настольные, так и серверные продукты, способные работать как самостоятельно, так и в связке с продуктами ESRI.
Definiens Developer – основной настольный продукт, который может работать самостоятельно (используя собственный дешифровочный движок) или в качестве клиента Definiens Earth Server. Этот продукт позволяет сформировать базу правил, настроить ее под конкретное изображение, провести анализ/дешифрирование, сформировать конечный информационный продукт.
Definiens Architect – "облегченный" настольный продукт, позволяющий настраивать и применять базу правил, но не формировать ее. Этот продукт ориентирован на рабочие места операторов, не являющихся экспертами в данной технологии, но выполняющих основную массу работы по анализу/дешифрированию изображений в производственной среде предприятия.
Definiens Earth Server – это серверный продукт, способный предоставлять дешифровочный сервис множеству клиентов. Он не имеет самостоятельного пользовательского интерфейса, все его функции реализуются через настольные приложения Definiens, а также ArcGIS Desktop. Производительность системы на основе Definiens Earth Server может наращиваться не только путем увеличения вычислительных ресурсов серверного компьютера, но и путем распараллеливания задач по нескольким компьютерам, образующим дешифровочный кластер. Системы подобного рода представляют интерес для операторов съемочных систем, владельцев приемных станций, служб мониторинга (земельного, лесного и т.д.), разведслужб, – всех тех, кто имеет дело с регулярным потоком данных дистанционного зондирования, используемых для решения своих задач.
Расширение Definiens для ArcGIS позволяет запускать и управлять серверными приложениями Definiens из ArcCatalog, а также просматривать и редактировать результаты дешифрирования в ArcMap. Такой вариант особенно удобен пользователям продуктов ESRI, поскольку технология Definiens становится встроенной в привычную среду ArcGIS.
Коннектор Definiens к ArcGIS Server обеспечивает приложениям Definiens доступ к базе геоданных под управлением ArcGIS Server.
